是建筑工程中较为普遍存在的问题,笔者根据施工实际情况,就其形成原因与控制谈一些看法。一、裂缝产生的形式和种类(一)设计原因1、设计结构中断面突变,导致应力集中所产生的构件裂缝。2、设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。3、设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。4、设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。(二)材料原因1、粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。2、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。3、水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。4、水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。(三)混凝土配合比原因1、设计中水泥等级或品种选用不当。2、配合比中水灰比(水胶比)过大。3、单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。4、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。5、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。(四)施工及现场养护原因1、现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。2、对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。3、大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。4、现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。二、裂缝的控制措施(一)设计方面1、在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施;而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。2、设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。3、积极采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝中,相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决此问题,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。实践证明,效果很好。4、重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。(二)选材和配合比设计方面1、根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。2、选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。5、配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。(三)施工操作方面1、浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。2、混凝土养护:混凝土裂缝防治工作中,新浇混凝土早期养护尤为重要,可保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。3、混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。4、避免在雨中或大风中浇灌混凝土。5、夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。浅议水工混凝土裂缝的预防与处理摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。关键词:混凝土裂缝预防处理1、概述混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题,使混凝土产生裂缝,微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,这些裂缝已成为水利工程中常见的工程病害,轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性、使用价值等。严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。因此对混凝土裂缝的控制已成为水利工程建设引起高度重视的问题之一。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内,对水工建筑物安全是不会产生不良影响的。钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。迄今为止,在设计时几乎所有的混凝土都允许一定范围内开裂,从结构设计的安全性方面讲,这是没有问题的。但问题的关键在于一旦出现裂缝,在各种外力的作用下,尤其是水下结构,在高水头的水压力以及侵蚀性媒介对裂缝的破坏性作用,可能会造成结构设计允许开裂的裂缝进一步扩张和蔓延。比如:前苏联修建的克拉斯诺雅尔期克大坝,靠底孔边墙原来发现220条表面缝,但在外界环境作用下,短短5年时间后,10%的表面缝发展成为贯穿性裂缝。这样的例子并不少见,因此,今后的设计除考虑结构外,还应该充分考虑环境因素的长期持久作用。2水工混凝土裂缝产生的因素按裂缝产生的原因划分有:由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;由变形(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等)引起的裂缝;由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。按裂缝的方向、形状划分有:水平裂缝,垂直裂缝,横向裂缝,纵向裂缝,斜向裂缝以及放射状裂缝等。按裂缝深度划分有:贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。水工建筑物产生裂缝因素有以下几种:a、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。b、混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。c、在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。d、当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。e、混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。f、在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。g、构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。h、当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。i、当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。3、水工混凝土裂缝的防止措施a、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土养护的基本要求,控制外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;按《规范》要求设置必要的变形缝。b、混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。施工时要严格控制混凝土配合比,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式。c、混凝土振捣要密实,拆模后要挂草帘或铺草浇水养护保湿。新浇筑的混凝土就象刚刚出生的婴儿,需要体贴关心和爱护。混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要,它对混凝土后期强度的发展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要,在过去许多工程的施工和管理中对养护的重要性没有充分的认识。d、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振,过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。e、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸水泥、矿渣水泥,此外可掺加膨涨剂、适量的粉煤灰等,掺粉煤灰是一项既能减少由温度应力而使大坝开裂的危险,又能提高混凝土某些性能的经济有效的措施;同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖,以确保混凝土内外温差小于25°。根据构造要求情况配置必要的钢筋起到限裂的作用。f、《规范》中要求采用新技术、新工艺、新材料和新设备。很多方面要通过原材料的选用和控制来达到设计要求。在设计时要选用碱活性小的砂石骨料,同时注意选用低碱或无碱外加剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。g、对泵送混凝土,则要在满足其可泵性、和易性的前提下,尽量减小出机时的坍落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。参考文献:1钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.2龚召熊等。水工混凝土的温控与防裂.中国水利水电出版社,1999.5.3鞠丽艳,张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术,2002.7.